二维MXenes材料是当前材料科学与生物医学领域的研究重点之一,其具有多种独特的材料特性:如出色的光学性能、高比表面积、优异的亲水性、易表面功能化修饰以及良好的电化学特性等.这些特性使得二维MXenes材料在诸多领域中具有广泛的应用潜力,尤其在生物医学领域中备受关注,其中在肿瘤的诊断与治疗领域中的新进展受到研究者的瞩目.近年来,MXenes研究的新进展主要集中在成像技术和治疗手段的更新,MXenes展现出一系列独特的物理化学性质,包括出色的荧光猝灭能力、卓越的X射线衰减性能以及优异的光热转换效率.这些特性使其在无创生物成像领域具有巨大的应用潜力.迄今为止,MXenes已在荧光成像、光声成像、计算机断层扫描以及磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)等多个领域取得了显著的研究成果,通过设计复合型MXenes材料,亦可实现多模态成像,可拓宽单模态诊断技术的限制,为肿瘤成像提供新的思路.MXenes是理想的联合治疗材料,其在肿瘤治疗中主要体现在靶向载药和光学治疗特性,通过靶向载药精准化投递药物实现个体化治疗策略,从而避免全身化疗的不良反应.而如何通过合理的设计与修饰,制备出兼具诊断和治疗特性的MXenes探针是目前肿瘤研究领域中的热点与难点.本文旨在综述二维MXenes材料及其衍生物在肿瘤诊疗领域的最新发展、存在的机遇和挑战.同时,本综述还对材料的合成、表面修饰以及肿瘤成像等相关研究,以及当前环境下利用MXenes所面临的挑战和局限性进行探讨,对其性质、生物效应以及在肿瘤学领域的应用价值进行深入剖析,以期为肿瘤患者带来更加有效和安全的治疗方式.

背景:MXene纳米粒子由于其独特的导电性、亲水性、抗菌性和生物相容性等特性使其作为皮肤伤口敷料有效功能成分具有非常可观的应用前景.目的:就MXene纳米粒子的合成方法、功能特性及其在皮肤损伤修复中的应用作一综述.方法:以"MXene,纳米粒子,纳米材料,生物活性纳米粒子""伤口敷料,创面敷料,创面修复材料""创面修复,伤口愈合,创面"为中文检索词检索万方和中国知网数据库,以"MXene,nanoparticles,nano-materials,Bioactive nanoparticles""wound dressing,Wound healing material""wound healing,wound repair,wound"为英文检索词检索PubMed数据库,最终纳入88篇文献进行综述分析.结果与结论:①MXene合成可分为自下而上合成和自上而下合成两种方法.合成后的MXene可以通过进一步表面修饰来增强生物相容性以便更好地应用于生物医学中.②MXene 拥有一系列优异的特性如亲水性、抗菌性、光热性能、导电性及良好的生物相容性,这些特性都是使其成为出色的皮肤修复材料的基础.③目前已有许多学者开发出了用于制作伤口敷料的新型复合材料,目前来看这些复合材料基于MXene纳米材料并充分利用了其如前所述的优异特性,在皮肤创口局部起到了杀菌、载药缓释及主动调节细胞因子等作用,能够综合其他多种生物活性剂的优点,在伤口愈合中发挥了更好的作用,尤其适用于复杂慢性伤口的治疗.④以MXene的各种性能为基础研发出的各种复合材料如MXene@PVA水凝胶和MXene@CH海绵等,在改善组织修复性能、作为药物载体修复皮肤损伤方面展现出良好的作用,其在促进皮肤修复领域正处于发展的初始阶段且具有巨大的发展前景;目前MXenes纳米粒子的特性研究及表面改性研究已较为充分,但其剂量依赖的生物毒性分子机制研究相对不全面.

过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物(MXenes)作为一种新型的二维材料,具有高电导率、亲水性、高比表面积、良好的机械强度和光热转换性能等优点,在生物医学领域,尤其是组织工程领域,具有重要的潜在应用价值.本文总结MXenes生物相容性的研究进展,重点介绍MXenes在骨修复、皮肤再生等组织工程领域的应用,并阐述MXenes在组织工程应用中所面临的挑战及其潜在的研究方向,以期对MXenes在组织工程中的研究及临床应用提供帮助.